華慶油田水平井溢流壓井泥漿處理方法及應用

張進祥 肖劍峰

摘 要：華慶油田水平井鉆井數量越來越多，周邊注水井連片成網，目的層超前注水形成異常高壓，井控風險、難度不斷增大。 分析了華慶油田水平井溢流壓井的技術難點，從泥漿方面提出了針對溢流的常用壓井處置方法，從現場壓井實踐中總結了切身體會并對存在問題提出了改進建議。

關鍵詞：華慶油田；水平井；溢流； 鉆井液；壓井

中圖分類號： TE358 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2016）02（c）-0000-00

近兩年華慶油田水平井開發已大面積鋪開，水平井壓井逐漸取代生產井壓井成為壓井施工的常態，井控風險、難度不斷增大。同時在注水井區施工的水平井數量越來越多，由于注水時間長、注水量大，使儲層連通性非常好，注水井已連片成網，鉆井井控風險越來越大，經常會發生溢流壓井的突發事件。為此提出一些技術方法和改進意見。

1 溢流壓井泥漿處理方法

1.1 地層出水溢流壓井

地層出水井在壓井前期，地層水還會不斷侵入井筒對加重泥漿造成污染稀釋，因此配制壓井泥漿時，粘度要相對高些，保持加重鉆井液的懸浮穩定[1]。 水平井使用復合鹽鉆井液體系在正常鉆進期間粘度一般在38—42 s之間，切力低，壓井加重時泥漿粘度一般應達到45-55 s，加強對重晶石的懸浮能力。對于密度超過1.40 g/cm3的加重漿，在工業鹽含量低于10%的情況下可考慮適當加入部分預水化白土漿或抗鹽土提高切力。加入加重材料過程中配合適當數量JMP-1、G309改善泥餅質量和調整泥漿流動性減小流動阻力。通常30 m3加重漿中加入200 kg的JMP-1，150 kg的G309。今年地層出水的水平井大都位于先注后采的老油區，臨近注水井壓力高，溢流有的發生在定向造斜之前，離完鉆剩余井段較長，一般在1000 m以上，壓井后鉆井液密度多數在1.30 g/cm3以上，后期牙輪鉆頭定向造斜施工鉆時慢，鉆井周期延長，應特別注意多加入防塌潤滑劑及工業鹽強化體系的潤滑效果和抑制防塌能力。

1.2 油氣侵入溢流壓井

原油侵入常會伴隨巖屑氣同時侵入鉆井液，這時，出口泥漿粘度升高、密度下降，鉆井液流動性會變差。溢流壓穩之前加重泥漿進入井筒后也會被污染造成粘度升高、流動阻力增大，因此要求壓井泥漿粘度相對低些便于循環出氣處理[2]。配制壓井加重泥漿時，一般要求粘度在40-45 s即可，通常30 m3加重漿中在加入重晶石等加重材料的同時加入200-300 kg的SF或JMP-1，150-200 kg的G309，并加入適量稀釋劑保持較低的泥漿觸變性，使氣體在地面泥漿流動過程中容易滑脫排除。在出口附近的泥漿槽中加入消泡劑和原油乳化劑，力爭避免被污染的鉆井液再次入井循環。

1.3 “噴漏并存”溢流壓井

在隴東華慶油田超前注水區施工水平井，注水井一般都不會提前停注泄壓，下部地層存在異常高壓，上部地層承壓能力弱，發生溢流后在壓井的過程中，鉆井液密度大于1.20 g/cm3就會出現不同程度的漏失，高于1.30 g/cm3普遍會漏失量較大。今年在華慶油田施工的水平井壓井后發生幾口井由于井漏使溢流（地層出水）未完全壓穩，引起井壁垮塌，后續施工如電測遇阻、劃眼困難、下套管遇阻等，嚴重的最后導致填井側鉆。因此，在異常高壓區鉆水平井要做到：①依據前期鉆配套井漏失情況和臨近注水井井距及壓力大小，在鉆穿洛河組進入安定層后進行一次擠封承壓堵漏，提高地層承壓能力。②發生溢流后確定壓井加重泥漿密度時要根據關井壓力數據、前期堵漏承壓情況進行綜合考慮，逐步提高壓井液密度，并在壓井液中加入一定量的QD-1、DF-A，不宜把密度一次配得太高避免壓漏地層增加后期施工難度[3]。

提高洛河地層承壓能力擠封技術要求：

在配制的凝膠鉆井液中加入10—15%的橋塞堵漏劑，使堵漏漿充滿全部漏層井段，關井憋壓，采取“少量、多次”的方式進行擠封，直到泵壓增量達到壓井鉆井液當量密度要求，然后循環篩出粗的堵漏材料。

1.3.1選擇堵漏材料

堵漏泥漿中優選堵漏材料的級配及所占比例。

1）前期承壓堵漏配方：6-8%QD-1+6-8%DF-A+4-5%QD-2；

2） 壓井過程中發生漏失量超過8 m3/h甚至失返的井漏配方：4-5%QD-1+4-5%DF-A+6-8%QD-2+4-5%QD-3。

1.3.2蹩壓原則

蹩擠壓力循序漸進，每次蹩壓變化值控制在1 MPa以內，單凡爾小排量（Q<10 L/s）蹩擠堵漏漿。

1.3.3擠封壓力

最高蹩壓達到3—4 MPa，最終蹩壓值1 min內壓降不超過1 MPa。

承壓堵漏可以明顯提高洛河組地層承壓能力，若承壓達到3-4 MPa，鉆井液密度大約能提高0.25--0.35 g/cm3而不發生大的漏失。

2 現場壓井實例

2.1.1基本情況

40598隊施工的陳平7-24井表套下深306 m，周邊800 m之內有注水井4口，其中井距200 m內1口，井口壓力10.5 MPa，井距500 m內1口，井口壓力10.5 MPa。10月25日7：00鉆至井深1858 m（地層長3）發現油氣侵，進而發生溢流，鉆井液密度1.02 g/cm3，粘度30 s，關井套壓0.6 MPa。

2.1.2壓井過程及后期施工

發生溢流后立即停鉆關井，配80 m3密度1.15 g/cm3壓井液泵入，停泵出口斷流，起鉆倒換鉆具結構后下鉆到底，循環有大量油氣侵入。關井節流循環，柴油機轉速1 000 r/min，控制套壓0.5 MPa加重壓井，同時聯系項目組對臨近注水井停注泄壓。加重鉆井液入口密度1.20 g/cm3出現漏失，繼續加重至密度1.22 g/cm3恢復鉆進，同時加入DF-A、QD-1進行隨鉆堵漏，泥漿槽加入原油乳化劑。

保持鉆井液密度1.22??—1.25 g/cm3、粘度37—42s鉆進，長3層段鉆進時每次接完單根開泵1-2 min喇叭口上返油氣，長4+5層段鉆進無溢流，進入長6層接單根井口斷流，鉆進中喇叭口經常有油氣溢出，并且漏失量增大。鉆至井深2231 m起鉆倒換水平段鉆具組合，在洛河以下井段打入40 m3密度1.40 g/cm3重漿封隔（配漿罐中重晶石有沉淀現象），對洛河段進行承壓堵漏，擠封壓力4 MPa穩壓10 min降至1 MPa。

水平段鉆進仍有油氣侵入，喇叭口溢流，保持鉆井液密度1.28—1.30 g/cm3，粘度45-50s，隨鉆加入DF-A及QD-1，加重漿中配合少量白土，加入JMP-1、SF控制失水小于5 mL并加入KCL和NaCL進行防塌，繼續在泥漿槽加入原油乳化劑。

完鉆井深3001 m3，完鉆處理全井段鉆井液密度1.35 g/cm3、粘度60s，循環5 h后對入窗以下井段進行短程起下鉆，再起鉆至入窗點2240 m3，打入密度1.50 g/cm3重漿封隔洛河以下井段，電測、下套管66 m3無溢流，順利完井。

3 結論

1）根據關井套壓值0.6 MPa計算出的壓井鉆井液密度為1.05 g/cm3，附加值取0.07—0.10 g/cm3，得出壓井應加重鉆井液密度與第一次壓井斷流實際鉆井液密度1.10 g/cm3基本相符。

2）注水井停注泄壓緩慢，后期施工中盡管鉆井液密度提高了0.07—0.15 g/cm3，但鉆開新地層后油氣仍伴隨鉆屑返出致使喇叭口經常溢流。

3）對易漏井段進行承壓堵漏為后期施工提高密度提供了保障，同時在高密度鉆井液中嚴控失水、加入復合鹽提高抑制能力對控制井塌效果明顯。

參考文獻：

[1] 李斌文.塔北沙46井井涌處理措施及認識[J].石油鉆探技術， 1998（3）：7.

[2] 李勇政，袁騏驥，方軍，等. 灌注法壓井液替換溢流氣體過程理論計算[J].重慶科技學院學報：自然科學版 2010 （2）：47-50.

[3] 王振，毛亞軍，王國棟. 延長氣田壓井方法優選及常見問題的處理[J].遼寧化工， 2015（4）：481-482.